gr为基站的接收机天线增益,单位为分贝;rs为接收机灵敏度,是在可接受的信噪比(signaltonoiseratio,snr)情况下,系统能探测到的小的射频信号。rs的计算可以参见公式(3):rs=-174dbm/hz+nf+10logb+snrmin(3);其中,-174dbm/hz为热噪声底限;nf为全部接收机噪声,韶关射频功率放大器检测技术,单位为分贝;b为接收机整体带宽,snrmin则为小信噪比。一般来说,射频功率放大器电路存在高功率模式(非负增益),率模式(非负增益)和低功率模式(负增益)这三种模式。由于射频收发器的线性功率输出范围为-35dbm~0dbm,因此,若超出这一范围,信号将产生非线性。当射频功率放大器电路工作在高功率模式时,需要射频功率放大器电路的饱和功率为,此时信号将产生非线性,其功率需要小于,此时射频功率放大器电路的线性增益为30db,因此,其线性输出功率范围为:-5dbm~。当射频功率放大器电路工作在率模式时,韶关射频功率放大器检测技术,需要射频功率放大器电路的饱和功率为20dbm,此时信号将产生非线性,其功率需要小于10dbm才能实现线性输出,此时射频功率放大器电路的线性增益为15db,因此,其线性输出功率范围为:-20dbm~10dbm。当射频功率放大器电路工作在低功率模式(负增益)时,韶关射频功率放大器检测技术,需要射频功率放大器电路的饱和功率为5dbm。射频功率放大器(RF PA)是发射系统中的主要部分,其重要性不言而喻。韶关射频功率放大器检测技术
横坐标为输出功率pout,曲线41对应自适应动态偏置电路提供给共栅放大器的栅极偏置电压,曲线42对应自适应动态偏置电路提供给共源放大器的栅极偏置电压。图5示例性地示出了本申请实施例提供的高线性射频功率放大器对应的imd3(thirdorderintermodulation,三阶互调)曲线图51,以及现有的射频功率放大器对应的imd3曲线图52,根据曲线51和曲线52,可以看出本申请实施例提供的高线性射频功率放大器的imd3得到了提高(增幅为△imd3),横坐标为输出功率pout。显然,上述实施例是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请创造的保护范围之中。东莞射频功率放大器技术交调失真有不同频率的两个或更多的输入信号经过功率放大器而产生的 混合分量由于功率放大器的非线性造成的。
vgs是指栅源电压,vth是指阈值电压。开关关断的寄生电容:coff=fom/ron。其中fom为半导体工艺商提供的开关ron与coff乘积,单位为fs(飞秒)。另,w/l较大,发生esd时有利于能提供直接的低阻抗电流泄放通道。用两个sw叠加,相对单sw,能在esd大电流下保护sw的mos管不被损坏。当可控衰减电路的sw使用了叠管设计,两个开关sw1和sw2的控制逻辑是一样的:(1)非负增益模式下,sw1和sw2同时关断;(2)负增益模式下,sw1和sw2同时打开。本申请实施例中的sw1和sw2在应用中可以采用绝缘体上硅(silicononinsulator,soi)cmos管,也可以是bulkcmos管(平面结构mos管)。下面提供一种采用可控衰减电路和输入匹配电路的结构,如图5a所示,图5a中l2、c1和r2构成驱动放大级电路之前的输入匹配电路,可以将输入端口的阻抗匹配到适合射频功率放大器电路的输入阻抗位置,这是由于驱动放大级电路需要某种特定阻抗范围,输出功率才能实现所需的效率,增益等性能。可控衰减电路的并联到地支路的sw1和r1,在它们之前的电感l1用于对并联到地支路的寄生电容的匹配补偿。在高增益模式下,这种射频功率放大器电路输入的匹配结构简洁,输入端口匹配良好,因此输入端的回波损耗好。
第七电感l7与第五电容c5组成谐振电路。在具体实施中,射频功率放大器还可以包括驱动电路。驱动电路的输入端可以接收输入信号,驱动电路的输出端可以输出差分信号input_p,驱动电路的第二输出端可以输出第二差分信号input_n。驱动电路可以起到将输入信号进行差分的操作,并对输入信号进行驱动,提高输入信号的驱动能力。参照图7,给出了本发明实施例中的又一种射频功率放大器的电路结构图。在图7中,增加了驱动电路。可以理解的是,在图1~图6中,也可以通过驱动电路来对输入信号进行差分处理,得到差分信号input_p以及第二差分信号input_n。在具体实施中,匹配滤波电路还可以包括功率合成变压器对应的寄生电容,功率合成变压器对应的寄生电容包括初级线圈与次级线圈之间的寄生电容,该寄生电容可以参与功率合成和阻抗转换。宽带变压器的阻抗变换主要受匝数比、耦合系数k值和寄生电感电容的影响,具有宽带工作的特点,相对于lc网络的阻抗变换网络更容易实现宽带的阻抗变换,因此适用于宽带功率放大器。应用于高集成度射频功率放大器的宽带变压器,因为受实现工艺的影响,往往k值比较小(k值较小会影响能量耦合,即信号转换效率变低),寄生电感电容影响比较大。功率放大器按照工作状态分为线性放大和非线性放大两种非线性放大器 效率比较高而线性放大器的效率比较低。
此时信号将产生非线性,其功率需要小于-10dbm才能实现线性输出,此时射频功率放大器电路的线性增益为-10db,因此,其线性输出功率范围为:-45dbm~-10dbm。上述高、中、低功率模式中有功率等级的交叠,这是窄带物联网技术平台的要求,这样可保证应用端配置的灵活性。比如同样功率等级下,选择耗电小的功率模式等。这样发射信号功率即输出功率覆盖了-45dbm到,总共,可满足广域的信号覆盖要求。参见图1a和图1b,在射频功率放大器电路已经加强负反馈基础上(引入负反馈电路),调节各级晶体管的偏置电路(例如调节t2和t4漏极的偏置电流,或者调节t3和t5漏极的偏置电压),再在输入匹配电路之前引入可控衰减电路,可以进一步降低增益。从理论来讲,可控衰减电路通过设计可以满足负增益的需求。这里,可控衰减电路需要考虑尽量降低其对放大器输入匹配电路的影响,它好可以与输入匹配电路的设计融合。另外,需要射频功率放大器电路在没有处于负增益工作模式下时,具有适当的射频传导功率容量和静电保护能力(electro-staticdischarge,esd)。本申请实施例提供一种射频功率放大器电路,如图2所示,与图1a相比,在输入端口和输入匹配电路之间插入可控衰减电路。为减小 AM—AM失真,应降低工作点,常称为增益回退。超射频功率放大器生产厂家
由于微波固态功率放大器输出功率较大,很小的功率泄漏都会对周围电路的 工作产生较大影响。韶关射频功率放大器检测技术
图10为本发明实施例提供的可控衰减电路和输入匹配电路的示意图。具体实施方式对于窄带物联网(narrowbandinternetofthings,nb-iot)的终端(userequipment,ue)来说,射频前端系统中的射频功率放大器电路一般要求发射功率可调,当射频功率放大器电路之前射频收发器的输出动态范围有限时,就要求功率放大器增益高低可调节。在广域低功耗通信的应用场景中,对射频功率放大器电路的增益可调要求变得更突出,其动态范围要达到35~40db,并出现负增益的需求模式。例如,在窄带物联网通信对象之间距离近(nb-iot的终端距离基站很近)的情况下会出现负增益的需求。在应用中,一方面在射频功率放大器的电路设计中,可以降低功率增益,在不过度影响原有电路匹配的前提下,通过增强驱动级晶体管的负反馈;另一方面,可以在输入匹配电路中插入可控衰减电路的设计,这样对功率放大器的性能影响较小,降低增益的效果明显。下面介绍一种射频功率放大器电路,是在高增益模式的电路基础上,一般通过增强驱动级的负反馈来降低增益。图1a为相关技术中射频功率放大器电路的组成结构示意图,图1b为图1a的电路结构示意图,参见图1a和图1b,方案。韶关射频功率放大器检测技术
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